机械原理课程教学探讨

来源:用户上传      作者: 杨玉兰

　　摘要：随着科技的飞速发展，学科门类的细化，要提高机械设计原理课程的教学效果，就必须采用符合本课程特点和学生专业及实际情况的教学方法和手段。结合教学实践，提出了一些具体的奏效的教学方法和手段。
　　关键词：机械原理；教学；专业；实验
　　中图分类号：G424
　　文献标识码：A
　　文章编号：1672-3198(2009)09-0218-02
　　
　　近年来，随着机械工程领域内新技术的迅猛发展，整个专业教学体系也经历着快速的变化，以适应市场对人才的需求。面对这种形势，我们在机械原理课程教学中不断摸索，结合实际在教学手段、课程内容上调整更新，与时俱进，取得了良好的教学效果。机械原理作为机械工程类专业的技术基础课，既有基础课逻辑性强、理论严谨的特点，又有专业课实践性强、与生产实际联系密切的特点。在学生由基础课学习向专业课学习过渡的过程中，起着极其重要的承前启后作用。一般来说，基础课教学相对稳定，教学内容乃至手段较为成熟；而专业课教学则相对活跃，受本领域新技术发展的影响较大，无论内容还是手段更新变化比较快，这是工程类专业教学性质所决定的。
　　
　　1 机械原理课程教学要注重专业特色
　　
　　机械原理是机械类各专业研究机械共性问题的一门技术基础课程，因此，不可能用大量的篇幅去讲授专业课的内容。但技术基础课程也不是空中楼阁，在讲授中也是要列举一些例子来说明问题的。这样就可以使学生在学习机械原理的同时，也通过这些应用实例对石油机械有一些初步的了解。
　　机械原理很多章节的内容都能在石油机械中找到实例。比如，在绪论中需要列举若干机器实例以阐明机器的共性，笔者就选用了抽油机作为工作机的例子。笔者采用图片和动画介绍了游梁式抽油机的组成和工作原理，使学生在头脑中形成了抽油机的轮廓。在讲授机构的运动分析、机构的受力分析、连杆机构设计等章节时都将普通的曲柄摇杆机构、曲柄滑块机构和抽油机、泥浆泵挂钩；在讲授齿轮机构和齿轮系等章节中都提及了抽油机的减速器和钻机的减速箱和分动箱。这样既使学生能进一步加深对石油机械结构的了解，又可使学生认识自己所学的知识都是有用的，提高了学习的积极性。唯一一次讨论课的主题就是长冲程抽油机机构方案设计。
　　
　　2　机械课程教学要与工程实际相联系
　　
　　机械课程的一个最大的特点是与工程实际的联系极其密切。《机械原理》课程主要向学生讲述机械运动、动力分析和设计的基本理论、基本方法和基本知识，了解相关学科的新知识、新理论和新方法。在此基础上，着重培养学生机械运动方案构思与创新的能力和意识。然而学生在学习本课程时，普遍反映该课程内容抽象，繁杂，学起来比较枯燥。如果能在相应讲授内容中加入适量的工程实例则可以起到事半功倍的效果。此时，大致要注意以下几点：
　　首先，实例的引入要恰到好处。比如学生在刚接触本课程时比较盲目，即使老师交待了课程教学目的、内容和目标，学生还是不能完全理解。此时如果利用多媒体、模型或挂图等教学手段引入一些典型实例，学生会立刻豁然开朗而且学习兴趣高涨。还可以给学生介绍一些以前学生的创新实例，来激发学生学好这门课程决心和欲望。
　　其次，列举实例要符合学生的口味，尽量要找一些目前的先进技术产品，让学生看到在这些先进的产品上都含有我们课程中讲述的内容，让学生亲自体会到本课程的重要性。课堂气氛自然融洽。
　　最后。实例的引入要有利于难点的突破，充分帮助学生对课程内容的消化吸收，增强实战感，激发学生的学习兴趣，每一章节内容放在整个产品设计中来考察。使单一内容与整条主线串起来，增强知识的系统性。也要有利于学生对知识的总体把握和应用创新，这样才能缩短教学与实际工程应用的距离。依托专业机械进行现场教学，现场解剖，综合现代化机械设备的特点，穿插介绍一些国内外先进设备上的创新之处，扩充学生的知识范围。
　　
　　3　引进先进教学辅助设备
　　
　　随着科学的进步和时代的发展，知识要更新，学时要缩短，教学还受时间和空间的限制，所以教学手段必须改进。而多媒体是一种已被广泛采用的现代化的教学手段，其高效性已被广泛认可。本课程的教学内容与工程实际结合紧密，具有广泛的工程背景，教学过程中需要大量的工程实例，通过实践教学发现这些内容用语言来描述不直观而且不容易被学生接受。在教学环节中恰当地采用多媒体教学后，收到了比较好的效果。
　　具体说来，这门课程主要涉及各种机构与通用机械零件，要求学生建立对各种机构运动的立体印象、加深对各种通用零件设计理论的理解，除了借助大量的实物模型进行讲解外，还需要适当选择一些内容来制作多媒体课件，以此来增强学生的感性认识，使教学过程更加生动、形象，教学内容更加丰富多彩。同时可在与传统授课方式相同的授课时间内增大教学信息量。多媒体的利用要恰到好处，它要和板书相结合，有的老师使用多媒体时把原始的教学方法彻底丢弃，这是不对的。通过对学生的问卷调查发现，很多学生普遍认为多媒体教学速度快，容易出现使所学内容前后连接不上等问题。所以利用多媒体教学的老师应该适当放慢速度。最好还要在黑板上留有讲述内容的各种级别的标题以备学生能够跟上教师的步伐和对教学内容的承上启下。
　　
　　4　加强实验教学
　　
　　实验教学是机械原理的另一个重要实践性环节。随着科学技术的迅猛发展，社会对人才需求的不断变化，传统实验教学模式已经不再适应高等学校培养高素质人才的需要，从2002年起，我校机械原理与设计实验室借教育部本科教学工作水平评估的春风，对机械原理与设计实验教学进行了改革，并已取得明显成效，主要表现在以下几个方面：
　　
　　4.1　确立实验教学的新目标
　　在院系领导的大力支持下，经过全体教师和实验人员共同努力下，使实验教学与课程教学既相互联系又各自独立，打破了传统的实验教学模式和体系，形成了一整套为培养学生机械设计能力和创新能力服务的较为完善的实验体系，重新确立了培养学生的工程实践与创新设计能力为主线的教学目标。
　　
　　4.2　建立完善的实验体系
　　在整个实验教学体系中包括各种模式的实验，既要有传统的验证性实验，又要有体现学科交叉的交叉性实验，综合利用各学科知识解决工程问题的综合性实验以及能培养学生创新思维和能力的设计性实验。因为不同的实验在培养学生能力方面各有其特点，将各种不同模式的实验按不同的比例进行优化组合可形成一个完整合理的实验体系。
　　
　　4.3　增加综合性和设计性实验的比例
　　在保留传统实验的同时，增加综合性和设计性实验的比例，以此增强学生综合认识问题和解决问题的能力，培养学生的创新能力。2002年起，我们立项建立了“现代机械创新设计实验室”，购进德国生产的“慧鱼”创意组合工业模型20套。“慧鱼”模型提供了以机械传动模型为核心，以传感测试和微机控制为辅助的现代机械创意平台，使现代机械的传动方案创意有了模型装配的手段，为培养“创新素质”和“动手能力”提供了物质保障。
　　总而言之，机械原理作为一门技术基础课，应当吸收工程领域的新知识、新技术，从教学手段到课程内容不断更新，才能始终保持活力，跟上形势发展，满足后继课程乃至市场对人才培养的需求。

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